河北省沧州市八县联考2023-2024学年高一上学期期末考试物理试题（含解析）

沧州市2023-2024学年第一学期期末教学质量监测
高一物理
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．如图所示是我国自主研发和制造的一款“植保无人机”，其强大的硬件协同AI智能引擎技术及三维作业规划功能，将植保作业效率提升至新高度，用它喷洒农药，可持续工作8小时，飞行几公里。下列说法正确的是（　　）
A．“8小时”指的是时刻
B．“几公里”指的是位移
C．确定无人机的飞行高度时，可以将无人机看成质点
D．研究无人机的运动状态时可以选取无人机上的摄像机为参考系
2．在研究物体的机械运动时，最常见的力有重力、弹力和摩擦力。下列关于力的说法正确的是（　　）
A．运动的物体可能受到静摩擦力的作用
B．自由下落的石块速度越来越大，说明它受到的重力也越来越大
C．放在水平地面上的物体受到地面的支持力，是因为物体发生了形变
D．两个物体必须接触才能产生力的作用
3．如图所示为甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向做直线运动的图像。下列说法正确的是（　　）
A．乙车先做匀加速运动后做匀速运动
B．甲车追上乙车后，两车间的距离越来越大
C．两车运动过程中，甲车的速度较大为3m/s
D．甲、乙两车之间的最大距离为5m
4．如图所示，乘客站在超市内倾斜的电梯上随电梯一起向上做匀加速运动。下列说法正确的是（　　）
A．电梯对乘客的作用力方向沿电梯斜面向上
B．电梯对乘客的作用力方向垂直于电梯斜面向上
C．电梯对乘客的作用力与乘客所受的重力是一对作用力与反作用力
D．电梯对乘客的支持力与乘客对电梯的压力是一对作用力与反作用力
5．如图甲所示，笔记本电脑散热底座一般设置有四个卡位用来调节角度。某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位4调至卡位1（如图乙所示），电脑始终处于静止状态。下列说法正确的是（　　）
A．散热底座对电脑的弹力变大
B．散热底座对电脑的作用力不变
C．桌面对底座的支持力变大
D．桌面对底座的摩擦力变大
6．“奋斗者”号是我国自主研制的目前世界上下潜能力最强的潜水器之一。假设某次海试活动中“奋斗者”号从水面由静止先以加速度向下做匀加速运动，经时间t后，加速度改为方向向上、大小为，再运动时间t后回到水面，则与的大小之比为（　　）
A．1∶3 B．3∶1 C．1∶2 D．2∶1
7．如图甲所示，水平轻质弹簧左端固定，右端与质量的滑块相接触，滑块在弹簧向右的弹力作用下恰好静止在粗糙水平地面上。现对滑块施加水平向右的拉力F，在弹簧恢复原长之前，拉力F随滑块位移x的变化图像如图乙所示。已知弹簧的劲度系数，重力加速度g取，可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　）
A．滑块向右做加速度逐渐增大的加速运动
B．若滑块运动4cm时与弹簧分开，滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.02
C．施加力F的瞬间滑块的加速度大小为
D．滑块向右运动2cm所用的时间为0.2s
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．2023年10月2日，在杭州亚运会蹦床项目女子决赛中，中国选手朱雪莹获得冠军。如图所示为运动员训练过程中的精彩照片，若忽略空气阻力，关于运动员在蹦床过程中的说法正确的是（　　）
A．运动员离开蹦床在空中上升过程处于超重状态
B．运动员在空中完成转体的过程处于完全失重状态
C．运动员下落接触蹦床后立即做减速运动
D．运动员在蹦床上向上加速的过程，运动员对蹦床的压力大于运动员的重力
9．如图所示，一辆汽车在平直公路上做匀加速直线运动，从某时刻开始计时，汽车在第1s、第2s、第3s内前进的距离分别是5.4m、7.2m、9.0m。下列说法正确的是（　　）
A．汽车在这3s内的位移就是路程
B．汽车在这3s内的平均速度是
C．汽车在1.5s末的瞬时速度是
D．汽车在3s末的瞬时速度是
10．粗糙水平面上放置一长木板，靠近长木板的左端放一个小物块，如图甲所示，二者均处于静止状态。现对小物块施加一水平向右的拉力，拉力的大小F随时间t的变化关系为（k是常数）。在拉力F的作用下长木板和小物块获得的加速度a随时间t的变化关系如图乙所示。已知长木板与小物块的质量均为m，小物块与长木板间的动摩擦因数为，长木板与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）
A．时刻对应的拉力为
B．时刻对应的加速度大小为
C．②③图线反映了长木板的加速度随时间变化的规律
D．①图线的斜率大小为③图线的2倍
三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要答题步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11．如图所示为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中所用的实验器材。
（1）关于该实验操作正确的是 。
A．橡皮条应处于两细绳套的角平分线上
B．重复实验再次探究时O点位置可以不同
C．实验时两弹簧秤的拉力方向必须要垂直
D．拉橡皮筋时，弹簧测力计、细绳、橡皮筋都与木板平行
（2）实验中若用两根橡皮筋代替两根细绳套，将 （填“仍能”或“不能”）按原方案完成实验。
（3）甲、乙两同学用两个量程均为5N的弹簧测力计操作实验。他们从实验器材篮里拿出测力计，用两个测力计互成锐角地把橡皮筋与细绳的连结点拉到某位置，乙同学在结点正下方标记O点，并记录下两个测力计读数分别为3.30N和4.20N，之后便将橡皮筋释放。请指出甲、乙两同学以上操作中存在的问题： 。
12．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图甲所示的实验方案。已知m为砂和砂桶的总质量，为滑轮的质量，力传感器可测出轻绳中的拉力大小F。
（1）实验时，一定要进行的操作是 。
A.用天平测出砂和砂桶的总质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，获得一条打点的纸带，同时记录力传感器的示数
D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
（2）实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图乙所示。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，根据纸带可求出小车加速度的大小为 。（保留两位有效数字）
（3）甲同学根据测量数据作出如图丙所示的图线，该同学做实验时存在的问题是 。
（4）乙同学根据测量数据作出如图丁所示的图线，图线的斜率为k，则小车的质量 。
13．如图所示，一竖直光滑杆固定在水平地面上，杆上套有一质量的小圆环，水平桌面上放有一个物块，小圆环和物块由绕过定滑轮的轻绳相连，当连接小圆环的轻绳与竖直方向的夹角时物块恰好静止在水平桌面上。已知桌面上方的轻绳与桌面平行，物块与水平桌面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。求：
（1）轻绳的拉力大小F；
（2）物块的质量M。
14．2023年杭州亚运会女子米接力赛中，中国队最终以43秒39的成绩夺冠。如图所示，在米接力比赛中，当甲运动员以的速度匀速通过起跑标记点A时，乙运动员在接力区起点由静止开始以的加速度匀加速预跑，加速至后保持匀速直线运动。已知甲运动员在完成交接棒前速度保持不变，接力区长度为。求：
（1）乙运动员能否在接力区加速至；
（2）若A、B两点间的距离为12m，求完成交接棒时乙预跑的距离；
（3）为了保证甲、乙在接力区完成交接棒，A、B点间的最大距离是多少。
15．传送带是机场、车间、车站等场地大量使用的物资转运设备，为工农业生产及人民生活带来了极大方便。如图甲所示为一车间运送货物的传送带示意图，传送带的倾角为。某次运送货物时工人把传送带调到某一恒定的速率沿逆时针方向运行。在时，将一货物轻放在传送带上的最右端A位置处，2.0s时货物从B点离开传送带。货物的速度随时间变化的图像如图乙所示，设沿传送带向下为运动的正方向，重力加速度g取。求：
（1）货物与传送带之间的动摩擦因数及的正弦值；
（2）在0~2.0s时间内货物在传送带上划过的痕迹长度；
（3）要使无初速度放在A位置的货物运动到B位置的时间最短，传送带的速率至少应调整到多少；传送带的运行方向如何；最短时间是多少。（结果可用根式表示）
试卷第6页，共7页
1．C
【详解】A．“8小时”是一段时间，指的是时间间隔，故A错误；
B．“几公里”指的是运动轨迹的长度，是路程，故B错误；
C．确定无人机的飞行高度时，无人机的大小与形状对研究的问题几乎没有影响，可以看成质点，故C正确；
D．研究无人机的运动状态时，若选取无人机上的摄像机为参考系，则无人机始终处于静止状态，故D错误。
故选C。
2．A
【详解】A．运动的物体可能受到静摩擦力的作用，例如与倾斜传送带一起运动的物体，受传送带的静摩擦力，故A正确；
B．重力与物体的运动状态无关，故B错误；
C．放在水平地面上的物体受到地面的支持力，是因为地面发生了形变，故C错误；
D．两个物体不接触也可以产生力的作用，如磁铁间的作用力、物体受到的重力等，故D错误。
故选A。
3．C
【详解】A．根据图像可知，乙车先做匀速运动后静止，故A错误；
B．根据图像可知，甲车追上乙车后，两车间的距离先增大后不变，故B错误；
C．根据图像的斜率表示速度可知，甲车做匀速运动时的速度为
乙车做匀速运动时的速度为
故C正确；
D．根据图像可知，10s末两车间距离最大为10m，故D错误。
故选C。
4．D
【详解】AB．乘客随电梯做匀加速运动，乘客受重力、电梯对乘客的支持力和电梯对乘客的摩擦力，这三个力的合力与加速度的方向一致、沿电梯斜面向上，选项AB错误；
C．重力的反作用力是乘客对地球的引力，选项C错误；
D．电梯对乘客的支持力与乘客对电梯的压力是一对作用力与反作用力，D正确。
故选D。
5．B
【详解】A．根据题意，由平衡条件可得，散热底座对电脑的弹力为
由图可知，变大，则减小，则散热底座对电脑的弹力变小，故A错误；
B．电脑受力平衡，所以散热底座对电脑的作用力与电脑的重力始终大小相等，方向相反，故B正确；
CD．根据题意，以散热底座与电脑整体为研究对象，整体受重力及桌面的支持力处于平衡状态，不受桌面对散热底座的摩擦力，故CD错误。
故选B。
6．A
【详解】第一阶段
第二阶段
且
可得
故选A。
7．D
【详解】A．当滑块位移为时，弹簧弹力的减小量为
根据图像可知，拉力的增加量为
因
故弹簧弹力的减小量等于拉力F的增加量，即滑块所受合力不变，因此滑块做匀加速直线运动，A错误；
B．若滑块运动时与弹簧分开。则滑动摩擦力大小为
解得
B错误；
C．根据图像可知，时，拉力，根据牛顿第二定律有
解得
C错误；
D．根据
可得
D正确。
故选D。
8．BD
【详解】A．运动员离开蹦床在空中上升过程处于完全失重状态，A错误；
B．运动员在空中完成转体的过程处于完全失重状态，B正确；
C．运动员下落接触蹦床后，先重力大于弹力，向下加速；后重力小于弹力，向下减速，即人先向下加速然后再减速，C错误；
D．运动员在蹦床上向上加速过程，蹦床对运动员的支持力大于运动员的重力，根据牛顿第三定律可知，运动员对蹦床的压力大于运动员的重力。D正确。
故选BD。
9．CD
【详解】A．汽车在这内位移的大小等于路程，但位移有方向是矢量，路程是标量，故A错误；
BC．汽车在这内的平均速度为
汽车在末的瞬时速度等于前的平均速度，则汽车在1.5s末的瞬时速度是，故B错误，C正确；
D．根据
可得加速度大小为
则汽车在3s末的瞬时速度为
故D正确。
故选CD。
10．CD
【详解】AB．时刻前系统静止，时刻拉力
之后一起加速运动，满足
时刻后长木板和物块间发生相对滑动，长木板的加速度将保持不变，满足
得
选项AB错误；
C．二者相对滑动后，长木板的加速度不变，所以②③图线为长木板的加速度随时间的变化规律，C正确；
D．二者以相同的加速度做匀加速运动时有
所以③图线的斜率为，发生相对滑动后，对小物块满足
所以①图线的斜率为，①图线的斜率大小为③线的2倍，D正确。
故选CD。
11． BD##DB 仍能 在使用前未对弹簧测力计进行调零操作；未记录两测力计拉力的方向；两拉力合力大于5N，用一个测力计拉橡皮筋结点到O点时会超出量程
【详解】（1）[1]
A．橡皮条不用处于两细绳套的角平分线上，故A错误；
B．重复实验再次探究时，O点位置可以不同，故B正确；
C．合力是利用力的图示做图得来的，没必要使两拉力方向互相垂直，故C错误；
D．拉橡皮筋时，弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平行，故D正确。
故选BD。
（2）[2]实验中细绳套用于反映拉力方向，用两根橡皮筋代替两根细绳套依然可以达到这一目的，所以仍能按原方案完成实验。
（3）[3]甲、乙两同学在操作中存在的问题：在使用前未对弹簧测力计进行调零操作；未记录两测力计拉力方向；两拉力的合力大于5N，用一个测力计拉橡皮筋结点到O点时会超出量程。
12． BC##CB 2.5 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【详解】（1）[1]AD．因为用力传感器测绳子的拉力，所以对砂和砂桶的质量没有要求，不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，选项AD错误；
B．为了让拉力等于小车所受到的合外力、需要平衡摩擦力，B正确；
C．开始做实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，获得一条打点的纸带，同时记录力传感器的示数，C正确。
故选BC。
（2）[2]根据逐差法可知小车的加速度为
（3）[3]从图像两可知，拉力达到一定值时，小车才有加速度，所以存在的问题是没有平衔摩擦力或平衡摩擦力不足。
（4）[4]由牛顿第二定律得
可得
所以在图线中
解得
13．（1）；（2）
【详解】（1）根据题意可知，小圆环处于平衡状态，对小圆环受力分析，如图所示
由平衡条件有
解得
（2）对物块进行受力分析如图所示
物块恰好处于平衡状态，水平方向上有
竖直方向有
又有
由牛顿第三定律可知
联立解得
14．（1）不能；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意，设乙运动员从静止匀加速运动的位移为时，速度达到，则有
解得
乙运动员不能在接力区加速至。
（2）设A点至交接棒位置的距离为，甲运动员做匀速运动，则有
设点至交接棒位置的距离为，则有
由空间位置关系得
解得
，（不符合题意舍去）
可得
（3）若甲、乙交接棒时恰好共速，则两点间的距离最大，设最大距离为，由
解得
A点至交接棒位置的距离为，则有
点至交接棒位置的距离为，则有
又有
解得
15．（1），；（2）；（3），逆时针运行，
【详解】（1）由题图乙知，内
内
内，由牛顿第二定律得
内，由牛顿第二定律得
解得
（2）由题图乙知，传送带的速率，内传送带比货物多运动
内货物比传送带多运动
则货物在传送带上划过的痕迹长度为
（3）传送带应逆时针运行，且运行速度应足够大确保货物从到一直以加速度
做匀加速运动；设传送带的速率至少应调到，货物运动到位置的最短时间为，传送带间的长度
解得
答案第8页，共9页
答案第9页，共9页